ribFVB01 Funderen van een bouwwerk les 5 Funderingen op staal

Staalfunderingen Plaat Poer Strook

Voorbeelden van poeren

Voorbeelden van stroken

Aanlegdiepte fundering NEN 6740 10.2 Minimale Aanlegdiepte De aanlegdiepte van de fundering moet voor de muren van bouwwerken langs de perceelgrens behoudens die tussen woningen of gebouwen onderling ten minste 0,80m zijn en anders ten minste 0,60m" Toelichting: De genoemde minimale aanlegdieptes houden verband met de indringing van de vorst in de grond en met mogelijke werkzaamheden aan kabels en leidingen.

Detaillering doorgaande gewapend-betonplaat

Toepassing grondverbetering

Berekening Staalfundering Wordt beschreven in NEN 6740 / 6744 Analoog aan fundering op palen (NEN 6743): Toetsing op grondmechanisch bezwijken Toetsing bruikbaarheid constructie t.g.v. deformatie fundering (zettingen)

Bezwijkmechanismen Doorponsen in slappe lagen Squeezen van slappe lagen Glijvlakken

Bezwijkmechanismen Doorponsen (In slappe lagen) Squeezen van slappe lagen Bezwijken vol-gens Prandtl

Bezwijken vlg. Prandtl Be Ae s’ de te

Afmetingen bezwijkvlak Grootte invloedsgebied wordt bepaald door te en Be Afhankelijk van de sterkte van de grondsoort: te : 0,6 tot 2,5 * Be Ae : 1 tot 8 * Be Hoe beter (sterker) de grond, hoe groter te en Ae

Belangrijke parameters bezwijken Vanuit de grond Volumegewicht van de grond boven het funderingsoppervlak: s’, de Volumegewicht van de grond binnen het invloedsgebied Sterkte-eigenschappen van de grond binnen het invloedsgebied φ' en c' Zelf te kiezen Afmeting Be Gekozen diepteligging de Grootte van de belasting

Aanlegbreedte (Be) Diepteligging (de)

Wat moet je dus niet doen: Ontgraven naast een staalfundering kan erg gevaarlijk zijn!

Ontgraven naast Staalfundering Bijvoorbeeld oplossen door: Toepassen stijve verankerde of gestempelde wand Sleufsgewijs ontgraven en ondermetselen Grondinjectie

Ondermetselen

Toepassing injectie: Bouwput naast fundering op staal

Deformaties Staalfundering Paalfundering

Deformaties

Glijvlak bij een fundering op staal

Treedt een glijvlak op of niet?

Klassiek schuifprobleem

Wrijvingsweerstand grond 2 stalen bakjes, open zijden tegen elkaar, gevuld met grond

Wrijvingsweerstand Fh Fh Fh Fh

Wrijvingsweerstand Fh Fh schuif- vlak Fh Fh

Wrijvingsweerstand Fn Fh Fh evenwichtsvoorwaarde: Fh < f * Fn Fn

Wrijvingsweerstand analoog aan situatie met 2 blokjes Fn Fh Fh evenwichtsvoorwaarde: Fh < f * Fn Fn

Wrijvingsweerstand, uitgedrukt in spanningen Fn Oppervlak: A Fh Fh evenwichtsvoorwaarde: t < f * sn t = Fh / A = schuifspanning sn = Fn / A = normaalspanning Fn

Wrijvingsweerstand, uitgedrukt in spanningen schuif- spanning t Wel bezwijken tmax = f * sn Geen bezwijken sn normaalspanning

Schuifspanningen in de grond In zandgrond t tmax = tan (f’) * sn’ f’ hoek van inwendige wrijving sn

Schuifspanningen in de grond In cohesieve grond: t tmax = c’ + tan (f’) * sn’ f’ hoek van inwendige wrijving f’ cohesie c’ sn

Klassiek schuifprobleem Krachten: normaalkracht Fn wrijvingskracht Fw gewicht G Fn Fw G

Krachtenevenwicht Fn Fw Fw G Fn G a

Krachtenevenwicht G wordt ontbonden in: Fx = G*cos(a) Fy = G*sin(a) Fn Fw Fy Fy = schuifkracht, de kracht die het blok laat schuiven Fx a G

Wrijvingsweerstand Fn Fw Fw ≤ Fw ; max met: Fw ; max = f * Fn Evenwichtsvoorwaarde: Fw ≤ Fw ; max met: Fw ; max = f * Fn f = wrijvingsfactor Fn Fw G

Wrijvingsweerstand Fy oftewel: Fschuif Fw ; max = f * Fn Fn Wel bezwijken Fw ; max = f * Fn Geen bezwijken Fn

Opgave a ? Men wil een zo steil mogelijk talud maken van droge grond. Welke helling a blijft precies liggen? a ? Gegeven: hoek van inwendige wrijving f’ cohesie c’ = 0

Beschouw een zandkorreltje dat nog net blijft liggen op de helling: G wordt ontbonden in: Fx = G*cos(a) Fy = G*sin(a) Fw;max = Fx* tan(φ’) Dus: Fy ≤ Fw;max G * sin(a) ≤ G * cos(a) * tan(φ’) tan (a) ≤ tan(φ’) a ≤ φ’ Fn Fw Fy schuifkracht, de kracht die de korrel laat schuiven Fx a G

Bezwijkmechanismen Doorponsen (In slappe lagen) Squeezen van slappe lagen Bezwijken vol-gens Prandtl

Bezwijken vlg. Prandtl Be Ae s’ de te

Belangrijke parameters bezwijken Vanuit de grond Volumegewicht van de grond boven het funderingsoppervlak: s’, de Volumegewicht van de grond binnen het invloedsgebied Sterkte-eigenschappen van de grond binnen het invloedsgebied Zelf te kiezen Afmeting Be Gekozen diepteligging de Grootte van de belasting

Bezwijken vlg. Prandtl sv’ de te Bef ae

Grootte invloedsgebied hangt af van de sterkte van de grond

Draagkracht gedraineerde geval Fv = smax’ * Aef met: Fv Vertikale belasting bij bezwijken smax’ Vertikale spanning onder de funderingsvoet bij bezwijken Aef Effectief funderingsoppervlak Aef = Bef * Lef Lef effectieve lengte funderingsoppervlak, met Lef > Bef

Excentrische belasting Bef Bef Bef/2 Bef/2 Bef/2 Bef/2

Draagkracht gedraineerde geval Fv = smax’ * Aef met: smax’ = ce’ * Nc* sc* ic + sv’ * Nq* sq* iq + 0,5* ge‘ * Bef* Ng* sg* ig met: N Draagkrachtfactoren afhankelijk van fe’ s Vormfactoren, afhankelijk van Bef / Lef i Reductiefactoren, indien er ook een horizontale belasting is ce’ Gewogen gemiddelde cohesie binnen invloedsgebied sv’ Korrelspanning t.h.v. de funderingsvoet ge‘ Gewogen gemiddelde effectieve volumegewicht binnen invloedsgebied

Draagkrachtfactoren

Vormfactoren sg = 1 - 0,3 * Bef / Lef lange strook: => 1 vierkante poer: => 0,7 sq = 1 + (Bef / Lef ) * sin(fe’) lange strook: => 1 vierkante poer: => ca. 1,5 sc = (sq * Nq - 1) / ( Nq - 1) lange strook: => 1 vierkante poer: => 1,5 tot 2

Voorbeeldopgave f’= 30 graden Een centrisch belaste poer in droge zandgrond met: gdroog=18 kN/m3 f’= 30 graden Afmetingen poer 0,8 m x 0,8 m, 1 m gronddekking Gevraagd: Bezwijkdraagvermogen

Aandachtspunten Het behandelde mechanisme is vaak maatgevend. Er dienen er echter meer te worden bekeken: In geval van cohesieve lagen ook doorponsen en squeezing In geval van horizontale belastingen of excentriciteit kantelstabiliteit en schuifweerstand. Controle op deformaties. Zie NEN 6744, ook voor veiligheidsfilosofie.